JP4331187B2 - イーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置及び方法、並びに、これを利用したeponマスタ装置 - Google Patents
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Description
また、上述の目的を達成するための他の構成手段として、多数のONUがOLTへデータを伝送するための上向帯域幅を割り当てるためのイーサネット受動光通信網(EPON)における動的帯域幅割当装置において、一定周期でスタート信号の入力を受け取り、多数ONUのリポート値を基にONU別グラントの要求量を設定するリポート読み取り部と、各々複数のONUグループを担当し、上記リポート読み取り部から該当するONUのグラント要求量の伝達を受け取り、担当するONUのグラント長さがグラント要求量に到達するように、使用可能な全体グラント長さから基本単位を差し引いて担当するONUのグラント長さを順番に増加させる一つ以上の帯域幅割当エンジンと、上記リポート読み取り部及び上記多数の帯域幅割当エンジンの動作状態を照合し、多数帯域幅割当エンジンの動作スタート及び停止を制御し、上記多数帯域幅割当エンジンに全体グラント長さの残余量及び多数ONUのグラント要求量の満足状態を知らせる制御及び照合部と、を備えていることを特徴とする。
上記図3を参照すると、本発明に係るMPCPマスタ装置は、CPUインタフェース部301と、固定グラントテーブル302と、固定グラント発生部303と、リポートテーブル304と、動的グラント発生部305と、RTT(Round Trip Time)テーブル306と、送信CPUメッセージキュー307と、受信CPUメッセージキュー308と、固定ゲートキュー309と、動的ゲートキュー310と、送信多重化部311と、受信逆多重化部312と、リポート書き込み部313と、スタート時間計算部314と、受信ウィンドウ発生部315と、を備えている。
その後、各ONUから伝達されたリポートフレームを確認し、ONU側の実際要求量(Reqi)を確認する。上記要求量(Reqi)は、ONU側から自分の送信キューに保管された送信すべきデータ量を測定して送って来たものとして、ONU側でデータ送信に必要な実際上向帯域幅になる。
402 制御及び照合部
403 帯域幅割当エンジン
404 フレーム発生部
Claims (20)
- 多数のONU(Optical Network Unit)がOLT(Optical Line Termination)へデータを伝送できるように上向帯域幅を割り当てるイーサネット受動光通信網(EPON)における動的帯域幅割当方法において、
事前に設定されたグラント(GRANT)割当周期毎に該当周期から割当可能な全体グラント長さ(L)を計算する計算段階と、
EPON内の総てのONUから受信されたリポートフレームに基づき、各ONUの上向データ伝送に必要なグラント長さの要求量を設定する設定段階と、
割当可能な全体グラント長さ(L)の残余量が0になるか、又は、総てのONUに分配されたグラント長さが該当ONUに設定されたグラント長さの要求量以上になるまで、前記全体グラント長さ(L)から基本単位ずつを差し引いて各ONUに順番に分配する分配段階と、
割当可能な全体グラント長さ(L)の残余量が0になるか、又は、総てのONUに分配されたグラント長さが該当ONUに設定されたグラント長さの要求量以上になると、現在までに分配された各ONUのグラント長さを該当ONUのグラント長さ割当値に設定する割当段階と、
を含むことを特徴とするイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 毎グラント割当周期ごとに、各ONUから少なくとも一回のリポートフレームを受信することが可能であるように、割当周期のスタート部分において各ONU別に予め設定された固定長さのグラントを分配し総てのONUに知らせてリポートを受け取ることができるようにする段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。
- 該当周期から割当可能な全体グラント長さは、該当周期において使用可能な全体時間資源から、各ONUに分配された固定長さグラント量と、CPUから発生したグラント量とを差し引いた残りで設定されることを特徴とする請求項2に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。
- 前記設定段階から使用されたONUのリポート値は削除し、次の周期で再び使用されないようにすることを特徴とする請求項1に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。
- 前記設定段階は、
前記ONUのリポートフレームに記述された実際要求量が各ONU別に事前に設定された最大許容値以内になるよう調整する第1段階と、
事前にONU別に設定された最小保証基準値を設定する第2段階と、
からなることを特徴とする請求項1に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 前記実際要求量は、高い優先順位要求量と低い優先順位要求量とからなり、前記有効要求量は、高い優先順位有効要求量と低い優先順位有効要求量とからなることを特徴とする請求項5に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。
- 前記第1段階は、
ONU別最大許容値を設定する段階と、
ONUのリポートフレームからONUの実際要求量を確認する段階と、
前記実際要求量と前記設定された最大許容値とを比較する段階と、
前記比較の結果、実際要求量が最大許容値以上であるときは、有効要求量を最大許容値に変更し、実際要求量が最大許容値を超えないときは、有効要求量を実際要求量にそのまま維持させる段階と、
からなることを特徴とする請求項5に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 前記第2段階は、
前記実際要求量と最小保証基準値とを比較する段階と、
前記実際要求量が最小保証基準値以下であるときは、該当ONUの最小保証量及び有効要求量を実際要求量に設定し、逆に実際要求量が最小保証基準値以上であるときは、該当ONUの最小保証量を最小保証基準値に設定し、有効要求量は実際要求量に設定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項5に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 前記第1段階は、
ONU別最大許容値を設定する段階と、
ONUのリポートフレームからONUが実際に要求した高い優先順位要求量と低い優先順位要求量とを確認する段階と、
前記確認された高い優先順位要求量と、高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和と、最大許容値とを比較する段階と、
前記比較の結果、前記最大許容値が高い優先順位要求量より大きく、高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和より小さいときは、高い優先順位要求量はそのままにし、低い優先順位要求量を高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和から最大許容値を差し引いた値に変更し、逆に最大許容値が高い優先順位要求量より小さいときは、高い優先順位要求量を最大許容値に変更し、低い優先順位要求量は0に変更する段階と、
からなることを特徴とする請求項6に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 前記第2段階は、
前記高い優先順位要求量と、高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和とを、前記最小保証基準値と比較する段階と、
前記比較の結果、最小保証基準値が高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和より大きいときは、最小保証量、高い優先順位までの有効要求量、及び、低い優先順位まで含んだ有効要求量を総て高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和に設定する段階と、
前記比較の結果、最小保証基準値が高い優先順位要求量より大きく、高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和より小さいときは、最小保証量と高い優先順位までの有効要求量とを最小保証基準値に設定し、低い優先順位まで含んだ有効要求量は高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和に設定する段階と、
前記比較の結果、最小保証基準値が高い優先順位要求量より小さいときは、前記最小保証量は最小保証基準値に設定し、高い優先順位までの有効要求量は高い優先順位要求量に設定し、低い優先順位まで含んだ有効要求量は高い優先順位要求量と低い優先順位要求量との和に設定する段階と、
からなることを特徴とする請求項6に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域割当方法。 - 前記分配段階は、
各ONUのグラント長さが前記設定された該当ONUの最小保証量以上になるまで、前記全体グラント長さから基本単位ずつ差し引いて各ONUへ順番に反復分配する第1分配段階と、
前記第1分配段階において、総てのONUに分配されたグラント長さが各々設定された最小保証量以上になると、各ONUのグラント長さが該当有効要求量以上になるか、又は、割当可能な全体グラント長さが0になるまで、前記割当可能な全体グラント長さから基本単位ずつを差し引いて各ONUへ順番に分配する第2分配段階と、
からなることを特徴とする請求項5に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 前記分配段階は、
各ONUのグラント長さが前記設定された該当ONUの最小保証量以上になるまで、前記全体グラント長さから基本単位ずつ差し引いて各ONUへ順番に反復分配する第1分配段階と、
前記第1分配段階において、総てのONUに分配されたグラント長さが最小保証量以上になると、総ての高い優先順位までの有効要求量が満足されるか、又は、割当可能な全体グラント長さが0になるまで、該当するONUに前記割当可能な全体グラント長さから基本単位ずつを差し引いて順番に分配する第2分配段階と、
前記第2分配段階において、総ての高い優先順位までの有効要求量が満たされ、割当可能な全体グラント長さが0ではないときは、総ての低い優先順位まで含んだ有効要求量が満足されるか、又は、割当可能な全体グラント長さが0になるまで、該当するONUに前記割当可能な全体グラント長さから基本単位ずつを差し引いて順番に分配する第3分配段階と、
からなることを特徴とする請求項6に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当方法。 - 多数のONUがOLTへデータを伝送できるように上向帯域幅を割り当てるためのイーサネット受動光通信網(EPON)における動的帯域幅割当装置において、
一定周期でスタート信号の入力を受け、多数ONUのリポート値を基にONU別グラントの要求量を設定するリポート読み取り部と、
各々複数のONUグループを担当し、前記リポート読み取り部から自分のグループに該当するONUのグラント要求量の伝達を受け、担当するONUのグラント長さがグラント要求量に到達するように、使用可能な全体グラント長さから基本単位を差し引いて、担当するONUのグラント長さに順番に追加割当をする一つ以上の帯域幅割当エンジンと、
前記リポート読み取り部及び前記多数の帯域幅割当エンジンの動作状態を照合し、多数帯域幅割当エンジンの動作スタート及び停止を制御し、前記多数帯域幅割当エンジンに全体グラント長さの残余量及び多数ONUのグラント要求量満足状態の照合された情報を知らせる制御及び照合部と、
を備えていることを特徴とするイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。 - 前記リポート読み取り部は、一回使用したリポート値は削除することを特徴とする請求項13に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 前記リポート読み取り部は、CPUから設定したONU別に保証された上向帯域幅割当の下限値である最小保証量と、ONU別に送信するデータ量に比例して設定される有効要求量とを設定することを特徴とする請求項13に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 前記ONU別有効要求量に優先順位を付与して高い優先順位の有効要求量と低い優先順位の有効要求量とに区分することを特徴とする請求項15に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 前記制御及び照合部は、総てのONUの最小保証量を満足させた後、再び各ONUの有効要求量が満足されるように前記一つ以上の帯域幅割当エンジンを制御することを特徴とする請求項15に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 前記制御及び照合部は、各ONU別グラント長さが最小保証量、高い優先順位までの有効要求量、低い優先順位まで含んだ有効要求量の順に満足されるように、前記一つ以上の帯域幅割当エンジンを制御することを特徴とする請求項16に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 前記制御及び照合部の指示に従い多数帯域幅割当エンジンからグラント長さ割当が完了されたONUに対するゲートフレームを発生させるフレーム発生部をさらに備えていることを特徴とする請求項15に記載のイーサネット受動光通信網における動的帯域幅割当装置。
- 一つのOLTと複数のONUからなるイーサネット受動光通信網のデータ通信のためにMPCP(Multi−Point Control Protocol)処理を遂行するEPONマスタ装置において、
各ONUから送られたリポート情報を蓄積するリポートテーブルと、
毎グラント割当周期ごとに前記リポートテーブルの各ONU別リポート情報を基に各ONUに必要なグラント要求量を設定し、使用可能な全体グラント長さから基本単位ずつを差し引いて各ONUへ順番に分配することを繰り返し、前記使用可能な全体グラント長さの残余量が0になるか、又は、総てのONUへ分配されたグラント長さが前記設定したグラント要求量以上になると、その時点における各ONUへ分配された量を基に動的グラント値を設定する動的グラント発生部と、
前記動的グラント発生部から発生した動的グラントフレームを蓄積する動的グラントキューと、
ネットワークポートから印加された下向送信データ及び前記動的グラントキューから読み取ったゲートフレームを多重化する送信多重化部と、
受信された上向フレームを逆多重化し各々の目的地に伝達しながら、受信フレーム中のリポートフレームはリポート書き込み部へ伝達する受信逆多重化部と、
前記受信逆多重化部から伝達されたリポートフレームに伴い前記リポートテーブルの各ONU別リポート情報を更新するリポート書き込み部と、
前記送信多重化部から伝送される下向データ中のゲートフレームに対し隣接したグラント区間が相互に重ならないようにしつつ、現在時間に比べ予め定められた値より未来になるよう伝送スタート時間を決定し挿入するスタート時間計算部と、
を備えていることを特徴とするEPONマスタ装置。
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